Polymers in Medicine

Polim. Med.
Scopus CiteScore: 3.5 (CiteScore Tracker 3.6)
Index Copernicus (ICV 2023) – 121.14
MEiN – 70
ISSN 0370-0747 (print)
ISSN 2451-2699 (online) 
Periodicity – biannual

Download PDF

Polymers in Medicine

2011, vol. 41, nr 2, April-June, p. 3–11

Publication type: original article

Language: English

The inflammatory cells in vascular graft anastomosis an electron microscopy study

Występowanie komórek reakcji zapalnej w zespoleniach naczyniowych politertrafluoroetylenowych protez naczyniowych z układem tętniczym

Jan Skóra1,, Artur Pupka1,

1 Katedra i Klinika Chirurgii Naczyniowej, Ogólnej i Transplantacyjnej Akademia Medyczna we Wrocławiu

Abstract

In order to determine the processes arising during the healing in vascular grafts the following experiment was desinged in 16 dogs.
Material and Methods. The animals underwent implantation of unilateral bypass aorto-femoral (straight prosthesis from politetrafluoroethylrne – PTFE). After the 6 months all the animals sacrificed and vascular grafts were dissected and exam in electron microscopy.
Results. There were significant differences in the histological findings in structure of neoitima between the proximal and distal anastomoses vascular prostheses. There were evidence of presence of fibroblasts but not macrophages in proximal anastomoses The histological structure of the proximal anastomoses indicates that inflammatory processes was ended during the prosthesis healing. There were presence of macrophages and myofibroblasts, some in the active secretion of collagen in distal anastomoses.
Conclusion. Theses images of vascular anastomoses of artery with politerafluoroethylene prosthesis corresponds to the chronic inflammatory reaction in distal anastomoses.

Streszczenie

W celu określania komórkowej reakcji zapalnej w przebiegu wgajania się protezy naczyniowej zaplanowaliśmy badania eksperymentalne.
Materiał i metody. Badania przeprowadzono na 16 psach. Zwierzętom wszywano jednostronne przęsło aortalno-udowe z prostej protezy naczyniowej z politetrafluoroetylenu. Po upływie 6 miesięcy wszystkie zwierzęta usypiano i sekcjonowano, pobierając przęsło wraz marginesem okolicznych tkanek. Wykonywano badania w mikroskopie elektronowym z okolic zespolenia proksymalnego i dystalnego protezy z układem tętniczym.
Wyniki. Stwierdzono znaczne istotne różnice w budowie neoitimy pomiędzy zespoleniem proksymalnym i dystalnym. W zespoleniu proksymalnym obserwowano występowanie fibroblastów i fibrocytów, nie wykazano obecności makrofagów, limfocytów, komórek plazmatycznych. Struktura histologiczna zespolenia proksymalnego świadczy o tym, że procesy zapalne ulegają wygaszeniu w trakcie wgajania się protezy. W miejscu zespolenia dystalnego obserwowano obszary, w których zdecydowanie dominowały makrofagi i miofibroblasty, niektóre w trakcie aktywnego wydzielania kolagenu.
Wnioski. Uzyskany obraz w obrębie naczyniowego zespolenia dystalnego protezy naczyniowej politerafluoroetylenowej z tętnicą, odpowiada przewlekłej reakcji zapalnej.

Key words

vascular politetrafluoroethylene prosthesis, remodeling of vascular anastomosis, myofibroblasts, collagen, macrophages

Słowa kluczowe

proteza naczyniowa z politetrafluoroetylenu, przebudowa zespolenia naczyniowego, miofibroblasty, kolagen, makrofagi

References (28)

  1. Hallett J. W., Jr, Marshall D. M., Petterson T. M., Gray D. T., Bower T. C., Cherry K. J., Jr, Gloviczki P., Pairolero P. C.: Graft-related complications after abdominal aortic aneurysm repair: reassurance from a 36-year populationbased experience. J. Vasc. Surg. (1997) Feb.,25, (2), 277–284; discussion 285–286.
  2. Brothers T. E., Robison J. G., Elliott B. M.: Predictors of prosthetic graft infection after infrainguinal bypass. Am Coll Surg. (2009) Apr., 208, (4), 557–561
  3. Chiesa R., Marone E. M., Tshomba Y., Logaldo D., Castellano R., Melissano G.: Aortobifemoral bypass grafting using expanded polytetrafluoroethylene stretch grafts in patients with occlusive atherosclerotic disease. Ann. Vasc. Surg. (2009) Nov-Dec., 23, (6), 764–769.
  4. Vardanian A. J., Chau A., Quinones-Baldrich W., Lawrence P. E.: Arterial allograft allows in-line reconstruction of prosthetic graft infection with low recurrence rate and mortality. Am. Surg. 222.
  5. Enomoto S., Sumi M., Kajimoto K., Nakazawa Y., Takahashi R., Takabayashi C., Asakura T., Sata M.: Long-term patency of small-diameter vascular graft made from fibroin, a silk-based biodegradable material. J. Vasc. Surg. (2010), Jan.,51,(1), 155–164…1009 Oct., 75 (10),1000–1003.
  6. Pektok E., Nottelet B., Tille J. C., Gurny R., Kalangos A., Moeller M., Walpoth B. H.: Degradation and healing characteristics of smalldiameter poly(epsilon-caprolactone) vascular grafts in the rat systemic arterial circulation. Circulation. (2008), Dec., 9, 118, (24), 2563–2570.
  7. Abbott W. M., Callow A., Moore W., Rutherford R., Veith F., Weinberg S.: Evaluation and performance standards for arterial prostheses. J. Vasc. Surg. (1993), 17, 746–756.
  8. Parsson H. N., Nassberger L., Norgren L.: Inflammatory response to aorto-bifemoral graft surgery. Int. Angiol. (1997), 16, 55–64.
  9. De Wu M. H., Onuki Y., Kaplan S., Sauvage L.R.: Implant site influence on arterial prosthesis healing: A comparative study with a triple implantation model in the same dog. J. Vasc. Surg. (1997), 25, 528–536.
  10. Boerboom L. E., Olinger G. N., Tie-Zhu L., Rodriguez E. R., Ferrans Y. I., Kissebah A. H.: Histologic, morphometric, and biochemical evolution of vein bypass grafts in nonhuman primate model. J. Thorac. Cardiovasc. Surg. (1990), 99, 97–106.
  11. Allaire E., Clowes A. W.: The intimal hyperplastic response.Ann. Thor. Surg. (1997), 64, 4 Suppl. S38–S46.
  12. Cordero I. A. Jr., Quist W. C., Harnclan A. D., Phaneuf M. D., Contreras M. A, LOGERFO F. W.: Identification of multiple genes with altered expression at the distal anastomosis of healing polytetrafluoroethylene grafts. J. Vasc Surg. (1998), 28, 157–166.
  13. Seidel C.: Cellular heterogeneity of the vascular tunica media. Implications for vessel wall repair. Arterioscler. Thromb. Vasco Biol. (1997), 17, 1868–1871.
  14. Sterpetti A. V., Cucina A., D’ Angelo L. S., Cardillo B., Cavallaro A.: Shear stress modulates the proliferation rate, protein synthesis, and mitogenic activity of arterial smooth muscle cells. Surgery (1993), 113, 691–699.
  15. Shi Y., O’brien I.: Adventitial myofibroblasts contribute to neointimal formation in injured porcine coronary arteries. Circulation (1996), 94, 1655–1664.
  16. Berceli S. A., Davies M. G., Kenagy R. D., Clowes A. W.: Flow-induced neointimal regression in baboon polytetrafluoroethylene grafts is associated with decreased cell proliferation and increased apoptosis. J. Vasc. Surg. (2002), Dec. 36,(6),1248–1255.
  17. Boyle E. M. Jr., Lille S. T., Allaire E., Clowes A. W., Verrier E. D.: Endothelial cell injury in cardiovascular surgery: Atherosclerosis. Ann. Thorac. Sur. (1997), 63: 885–894.
  18. Boyle E. M. Jr., Pohlman T. H., Johnson M. C., Verrier E. D.: Endothelial cell injury in cardiovascular surgery: The systemic inflammatory response1. Ann. Thor. Surg. (1997), 63, 277–284.
  19. De Wu M. H., Kouchi Y., Onuki Y., Shi Q., Yoshida H., Kaplan S., Viggers F., Ghali R, Sauvage L. R.: EfIect of differential shear stress on platelet aggregation, surface thrombosis, and endothelialization of bilateral carotid-femoral grafts in the dog. J. Vasc. Surg. (1995), 22, 382–392.
  20. Seeger I. M., Borgenson M., Lawson G.: Pseudointimal thrombogenicity changes in small arterial grafts. Surgery (1990), 107, 620–626.
  21. Kenagy R. D., Fischer J. W., Lara S., Sandy J. D., Clowes A. W., Wight T. N.: Accumulation and loss of extracellular matrix during shear stress-mediated intimal growth and regression in baboon vascular grafts. J Histochem Cytochem. (2005), Jan. 53, (1), 131–140.
  22. Zalewski A., Shi Y.: Vascular myofibroblasts. Lessons from coronary repair and remodeling. Arterioscler. Thromb. Vasc. Biol. (1997), Mar. 17, (3), 417–422. Review.
  23. Varcoe R. L., Mikhail M., Guiffre A. K., Pennings G., Vicaretti M., Hawthorne W. J., Fletcher J. P., Medbury H. J.: The role of the fibrocyte in intimal hyperplasia. J. Thromb. Haemost. (2006), May. 4, (5), 1125–1133.
  24. Schwartz R. S., Holmes D. R., Topol E. I.: The restenosis paradigm revisited: an alternative proposal for cellular mechanisms. J. Am. Coll. Cardiol. (1992), 20, 1284–1293.
  25. Schwartz S., Deblois D., O’brien E.: The intima. Soil for atherosclerosis and restenosis. Circ. Res. (1995), 77, 445–465.
  26. Stark V. K., Warner T. F., Hoch I. R.: An ultrastructural study of progressive intimal hyperplasia in rat vein grafts. J. Vasc. Surg. (1997), 26, 94–103.
  27. Brzezińska-Błaszczyk E., Zalewska A.: Mastocyty i fibroblasty – obojętni sąsiedzi czy przyjaźni partnerzy? Postępy Biologii Komórki (1997), 24, 127–143.
  28. Verrier E. D., Morgan E. N.: Endothelial response to cardiopulmonary bypass surgery. Ann. Thorac. Surg. (1998), 66, 5 Supplement SI7–S19.
© Wroclaw Medical University